一种将冷蜡块与陶瓷型芯同时用于蜡模压制的方法与流程

本发明涉及铸造领域，尤其涉及一种将冷蜡块与陶瓷型芯同时用于蜡模压制的方法。

背景技术：

在精密铸造过程中，为了形成结构复杂或尺寸难以通过铸造得到的内腔，通常辅助使用陶瓷型芯。陶瓷型芯与所需的内腔结构相同，在压蜡开始之前，将陶瓷型芯放入模具中的预留位置，使蜡模在压蜡过程中紧紧包裹陶瓷型芯，从而形成包裹着陶瓷型芯的蜡模模型，通过后续的制壳，脱蜡，就得到了内含陶瓷型芯的空模壳，浇注金属液后，金属液包裹陶瓷型芯，冷却后脱壳、切割、脱芯，将金属液包裹着的陶瓷型芯去除，就得到了跟陶瓷型芯形状相同的内腔结构。

另一方面，在精密铸造过程中，对于尺寸厚大的零件，或者相对于零件其他部位较厚大的位置，为了保证其尺寸的准确性，减少液态蜡大量收缩造成的尺寸差异和不稳定，在压蜡之前，会压制冷蜡块，待其冷却一定时间后，放置于模具中蜡模厚大部位的预留位置，在压蜡过程中，液体蜡充型进入模具，包裹住位于中间的冷蜡块，这样在充型结束冷却的过程中，由于冷蜡块的存在，厚大部位不会出现大量液态蜡模收缩，从而保证了蜡模尺寸收缩率在可控的范围内，确保尺寸的准确和稳定。

使用陶瓷型芯和冷蜡块这两种方式，解决了很多精密铸造过程中的难题，但是也仍然存在一些问题。比如，第一，在压蜡过程中，陶瓷型芯的位置和支撑问题：陶瓷型芯在模具中的摆放位置直接决定了其在蜡模中的位置，从而决定了零件内腔尺寸是否合格，如何保证陶瓷型芯在蜡模模具中的位置准确就显得至关重要，目前采用芯撑支撑陶瓷型芯的方法居多，但是芯撑需要根据各个陶瓷型芯不同位置的尺寸差异来调整芯撑的高度，芯撑位置及芯撑高度均会在操作过程中存在偏差，芯撑粘结的强度不够会导致芯撑掉落，芯撑过高会导致陶瓷型芯被压裂等等一系列问题；第二，被液态蜡冲击后的陶瓷型芯的位置和强度问题：压蜡过程中陶瓷型芯的断裂是较常见的问题，越复杂的陶瓷型芯断裂比例越大，陶瓷型芯在液态蜡的冲击压力下会产生位置偏移甚至断裂；第三，当零件厚大部位需要放置陶瓷型芯时，由于冷蜡块和陶瓷型芯位置干涉，只能放置陶瓷型芯而舍弃冷蜡块，这样的结果是厚大部位的液态蜡收缩量很大，从而导致尺寸问题以及由于大量的收缩挤压导致的断芯问题等等。

技术实现要素：

本申请人针对上述现有问题，进行了研究改进，提供一种将冷蜡块与陶瓷型芯同时用于蜡模压制的方法，其实现了冷蜡块与陶瓷型芯的同时使用，冷蜡块与陶瓷型芯之间互不干扰，相互促进，其不仅解决了内腔的成形问题，同时还解决了厚大部位由于液态蜡收缩量大导致的尺寸问题。

本发明所采用的技术方案如下：

一种将冷蜡块与陶瓷型芯同时用于蜡模压制的方法，包括以下步骤：

第一步：由压蜡机通过冷蜡块模具分别压制出下模冷蜡块和上模冷蜡块，然后将压制成型的下模冷蜡块与上模冷蜡块分别置于定型器内冷却8～10h；

第二步：准备需要放入下模具冷蜡块中的陶瓷型芯；

第三步：打开蜡模模具，在蜡模模具的型腔中放入下模冷蜡块，然后将陶瓷型芯置于下模冷蜡块中预留的陶瓷型芯型腔内部；

第四步：利用顶针顶住陶瓷型芯芯头，调节陶瓷型芯在下模冷蜡块中的位置；

第五步：将上模冷蜡块与带有陶瓷型芯的下模冷蜡块配合，然后对蜡模模具进行合模；

第六步：对带有陶瓷型芯、上模冷蜡块、下模冷蜡块的蜡模模具进行合模试验；

第七步：当第六步合模试验完毕后通过压蜡机进行蜡模压制工作并得到蜡模；对刚压制好的蜡模进行X射线检测来判断陶瓷型芯是否断裂；

第八步：将第七步所得蜡模在定型器内冷却不小于24小时后再次通过X射线检测，若所述陶瓷型芯产生裂纹代表蜡模冷却过程中，蜡模收缩包裹陶瓷型芯导致陶瓷型芯出现裂纹；若蜡模未存在裂纹则代表蜡模X射线检测合格。

其进一步技术方案在于：

在第一步中压蜡机采用50或150吨MPI压蜡机，所述压蜡机上模板、下模板的温度为20～30℃，蜡缸温度为75～85℃、注蜡温度为52～62℃，所述压蜡机压力为8～15bar、流量为50～120cc/sec，充型时间为30～60s，保压时间为60～90s；

所述顶针与陶瓷型芯芯头的距离为0～0.5mm；

在第六步合模试验中在蜡模模具合模后不注入液态蜡，然后重新开启蜡模模具，取下上模冷蜡块并检查陶瓷型芯在蜡模模具中是否断裂或存在裂纹，必要时对陶瓷型芯进行X射线检测；

在合模试验时，若陶瓷型芯出现裂纹代表陶瓷型芯与蜡模模具存在位置干涉；若不存在裂纹则可继续配合上模冷蜡块并对蜡模模具合模并跳至第七步；

在第七步中压蜡机采用50或150吨MPI压蜡机，所述压蜡机上模板、下模板的温度为20～30℃，蜡缸温度为75～85℃、注蜡温度为52～62℃，所述压蜡机压力为8～15bar、流量为50～120cc/sec，充型时间为60～90s，保压时间为150～200s；

在第五步中所述上模冷蜡块与下模冷蜡块的配合方式如下：在所述下模冷蜡块的表面设置装配槽，在所述上模冷蜡块的表面设置与所述装配槽配合的装配凸起，所述装配槽与装配凸起的形状适配，所述下模冷蜡块与上模冷蜡块通过装配槽、装配凸起互为配合；

于上模冷蜡块、下模冷蜡块的表面分别设置凸起，所述凸起的高度为上模冷蜡块、下模冷蜡块合成的冷蜡块外形尺寸与蜡模模具的型腔尺寸之差。

本发明的有益效果如下：

本发明通过将冷蜡块分成上模冷蜡块、下模冷蜡块，其不仅避开了冷蜡块整体模设计的复杂结构，还节约了制造成本，有利于控制冷蜡块的尺寸及形状。上模冷蜡块、下模冷蜡块对陶瓷型芯起到保护作用，防止陶瓷型芯在压蜡过程中被液态蜡直接强力冲击导致的陶瓷型芯偏移、断裂问题，同时利用上模冷蜡块、下模冷蜡块还保护了陶瓷型芯不会因液态蜡的冷却收缩而断裂。本发明将陶瓷型芯置于上模冷蜡块与下模冷蜡块之间，有利于陶瓷型芯在蜡模模具中的放置及定位，其替代了常规的芯撑支撑，大大减小调整芯撑、粘芯撑的工作量，以及减小了计算芯撑高度和粘芯造成的尺寸误差，避免了芯撑粘结的强度不够会导致芯撑掉落或者芯撑过高会导致陶瓷型芯被压裂等等一系列问题。同时本发明既得到了所需零件的内腔，又解决了蜡模厚大部位由于液态蜡收缩量大导致的尺寸问题。

附图说明

图1为本发明中下模冷蜡块的结构示意图。

图2为本发明中上模冷蜡块的结构示意图。

图3为本发明中陶瓷型芯的结构示意图。

图4为本发明中带有陶瓷型芯的下模冷蜡块置于模具的结构示意图。

图5为本发明中调节陶瓷型芯位置的示意图。

图6为上模冷蜡块合上的结构示意图。

图7为本发明中上模冷蜡块、下模冷蜡块及陶瓷型芯的组合结构示意图。

其中；1、下模冷蜡块；101、陶瓷型芯型腔；2、装配槽；3、上模冷蜡块；301、凸起；4、陶瓷型芯；5、蜡模模具；501、顶针装配孔；6、顶针。

具体实施方式

下面说明本发明的具体实施方式。

实施例1：

本实施例的将冷蜡块与陶瓷型芯同时用于蜡模压制的方法，包括以下步骤：

如图1、图2所示，第一步：由压蜡机通过冷蜡块模具分别压制出下模冷蜡块1和上模冷蜡块3，然后将压制成型的下模冷蜡块1与上模冷蜡块3分别置于定型器内冷却8h；在该步骤中压蜡机采用50吨MPI压蜡机，压蜡机上模板、下模板的温度为20℃，蜡缸温度为75℃、注蜡温度为52℃，压蜡机压力为8bar、流量为50cc/sec，充型时间为30s，保压时间为60s。

第二步：如图3所示，准备需要放入下模具冷蜡块中的陶瓷型芯4。

第三步：如图4所示，打开蜡模模具5，在蜡模模具5的型腔中放入下模冷蜡块1，然后将陶瓷型芯4置于下模冷蜡块1中预留的陶瓷型芯型腔101内部。

第四步：如图5所示，利用顶针6在顶针装配孔501内调节陶瓷型芯4在下模冷蜡块1中的位置；顶针6与陶瓷型芯4芯头的距离为0～0.5mm，该距离保证陶瓷型芯4有适量的活动空间，防止陶瓷型芯4无退让性导致的断裂。

第五步：如图6、图7所示，将上模冷蜡块3与带有陶瓷型芯4的下模冷蜡块1配合，然后对蜡模模具5进行合模；在该步骤中上模冷蜡块3与下模冷蜡块1的配合方式如下：在下模冷蜡块1的表面设置装配槽2，在上模冷蜡块3的表面设置与装配槽2配合的装配凸起(图中未示出)，装配槽2与装配凸起的形状适配，下模冷蜡块1与上模冷蜡块3通过装配槽2、装配凸起互为配合。

第六步：对带有陶瓷型芯4、上模冷蜡块3、下模冷蜡块1的蜡模模具5进行合模试验；在第六步合模试验中在蜡模模具5合模后不注入液态蜡，然后重新开启蜡模模具5、取下上模冷蜡块3并检查陶瓷型芯4在蜡模模具5内是否断裂或存在裂纹，必要时对陶瓷型芯4进行X射线检测。在合模试验时，若出现裂纹代表陶瓷型芯4与蜡模模具5的配合存在位置干涉；若不存在裂纹则可继续配合上模冷蜡块3并对蜡模模具5合模并跳至第七步。

第七步：当第六步合模试验完毕后通过压蜡机进行蜡模压制工作并得到蜡模。压制完成后，将该步所得蜡模进行X射线检测，来判断是否在蜡模压制过程中，由于液态蜡的冲击导致陶瓷型芯4产生裂纹或断裂。X射线检测后，立即将蜡模放在定型器内定型冷却不小于24小时后再次通过X射线检测，若所述蜡模具有裂纹代表蜡模冷却过程中，蜡模收缩包裹陶瓷型芯4导致陶瓷型芯4出现裂纹；若蜡模未存在裂纹则代表蜡模X射线检测合格。在本步骤中压蜡机采用150吨MPI压蜡机，该压蜡机的上模板、下模板的温度为20℃，蜡缸温度为75℃、注蜡温度为52℃，压蜡机压力为8bar、流量为50cc/sec，充型时间为60s，保压时间为150s。

在本发明中在上模冷蜡块3、下模冷蜡块1的表面分别设置凸起301，该凸起301的作用是保证冷蜡块在模具型腔内的位置，同时也就保证了陶瓷型芯4在蜡模零件中的位置，即决定了最终产品的内腔尺寸。上述凸起301的高度由蜡模模具型腔尺寸与上模冷蜡块3、下模冷蜡块1合成的冷蜡块外形尺寸之差决定。

在本实施例中压制触点零件蜡模模型将陶瓷型芯与上模冷蜡块、下模冷蜡块同时包裹于蜡模中，有效的减小了陶瓷型芯断裂及产生裂纹的风险。本发明通过将冷蜡块分成上模冷蜡块、下模冷蜡块，其不仅避开了冷蜡块整体模设计的复杂结构，还节约了制造成本，有利于控制冷蜡块的尺寸及形状。上模冷蜡块、下模冷蜡块对陶瓷型芯起到保护作用，防止陶瓷型芯在压蜡过程中被液态蜡直接强力冲击导致的陶瓷型芯偏移、断裂问题，同时利用上模冷蜡块、下模冷蜡块还保护了陶瓷型芯不会因液态蜡的冷却收缩而断裂。本发明将陶瓷型芯置于上模冷蜡块与下模冷蜡块之间，有利于陶瓷型芯在蜡模模具中的放置及定位，其替代了常规的芯撑支撑，大大减小调整芯撑、粘芯撑的工作量，以及减小了计算芯撑高度和粘芯造成的尺寸误差，避免了芯撑粘结的强度不够会导致芯撑掉落或者芯撑过高会导致陶瓷型芯被压裂等等一系列问题。同时本发明既得到了所需零件的内腔，又解决了蜡模厚大部位由于液态蜡收缩量大导致的尺寸问题。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。